Các phương pháp nhận biết thực phẩm biến đổi gen

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN SAU ĐẠI HỌC
MÔN HỌC: THỰC PHẨM BIẾN ĐỔI GEN
Đề tài tiểu luận: Các phương pháp nhận biết thực phẩm biến đổi gen
Giảng viên hướng dẫn:
Nhóm học viên:
Lớp:
PGS.TS Khuất Hữu Thanh
Đồng Khánh Toàn
Nguyễn Chí Thành
12BCNTP
MỞ ĐẦU
Hiện nay, do sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là về ngành sinh học,
thực phẩm. Con người đã có thể tao ra nhiều giống thực vật, động vật có chứa những
gen mang những đặc tính từ loài khác như dứa mang mùi mít, kháng thuốc trừ cỏ hoặc
cải tiến về tỷ lệ thành phần dinh dưỡng như gạo vàng Do vây các sản phẩm thực
phẩm từ sinh vật biến đổi gen ngày càng phổ biến.
Tùy mỗi quốc gia, tùy vào quan điểm của người tiêu dùng mà sự chấp nhận các sản
phẩm biến đổi gen là có hay không. Một số quốc gia trên thế giới, đặc biêt là các nước
châu Âu có quan điểm rất chặt chẽ với sản phẩm biến đổi gen do những hạn chế do các
sản phẩm này mang lại.
Vấn đề đang đươc xã hội rất quan tâm hiện nay là làm thế nào để phát hiện, nhận
biết các sản phẩm biến đổi gen kể cả đối với người tiêu dùng cho đến các nhà sản xuất
thực phẩm. Trong khuôn khổ tiểu luận này, chúng em xin được đề cập đến một số
phương pháp nhận biết thực phẩm biến đổi gen hiên nay.
I. Định nghĩa thực phẩm biến đổi gen:
Thực phẩm chuyển gene hay biến đổi gene (GMF - genetically modified food)
là thực phẩm được chế biến từ các cơ thể sinh vật chuyển đổi gene (GMO -
genetically modified organism). Đó có thể là động vật hay thực vật mang các gene tái
tổ hợp chuyển vào một cách nhân tạo nhờ công nghệ sinh học thay đổi một số phân
tử ADN như các loại ngũ cốc, rau củ, trái cây, gia súc,… để cho ra những phẩm chất

mong muốn như: tăng khả năng chống cỏ dại, chống sâu bệnh hay tăng hàm lượng
dưỡng chất…
II. Phương pháp nhận biết
Trên thực tế, các sản phẩm biến đổi gen rất khó nhận biết bằng mắt thường trừ một
số sản phẩm thay đổi hẳn đặc tính cảm quan của cây trồng như dứa pha mùi mít, quả đu
đủ màu vàng lại có màu xanh hoặc gạo vàng thì sẽ phân biệt được trực tiếp không qua
phân tích. Về mặt hình thức, thực phẩm chuyển gene không có gì khác biệt so với sản
phẩm truyền thống mà chỉ có cách kiểm tra phòng thí nghiệm.
Việc nhận biết thực phẩm biến đổi gen rất cần thiết đối với nhiều ứng dụng như để
đánh giá mức độ sạch của hạt giống hay đối với việc bắt buộc dán nhãn thực phẩm ở
một số quốc gia. Vì thế nhiều kỹ thuật phân tích đã và đang được phát triển để đáp ứng
nhu cầu này. Việc phát hiện và nghiên cứu thực phẩm biến đổi gen phải tiến hành ở hai
mức độ:
- Bước thứ nhất (ở mức độ thấp) là phát hiện có hay không. Muốn chuyển một
gene nào đó vào nông sản thì trong chuỗi gene sẽ có đoạn gene nối. Phát hiện đoạn
gene nối tức là thực phẩm có chuyển gene.
- Bước hai thì phải trang bị đoạn gene chuẩn (đoạn gene primer) để so sánh và
biết được họ đưa gene gì vào, như gene tăng cường chuyển hoá đường hay gene
kháng sâu đục thân…
Việc phát hiện GMO và dẫn xuất của nó có thể được thực hiện nhờ sự nhận
biết phân tử (ADN, ARN hoặc protein) mà những phân tử này có nguồn gốc từ gene
được chèn (hoặc gene được biến đổi). Có ba phương pháp để xác định GMO là:
- Phương pháp khuyếch đại dựa trên cơ sở nucleotid:
Phương pháp dựa trên cơ sở ARN.
Phương pháp dựa trên cơ sở AND.
- Phương pháp dựa trên cở sở protein.
- Phương pháp dựa trên cơ sở phát hiện hoạt tính enzym: phương pháp này không
thích hợp với các thực phẩm đã qua chế biến bởi vì lúc này protein đã bị biến tính .
1. Phương pháp dựa trên cơ sở protein
- Kỹ thuật ELISA Phương pháp này nhờ vào sự liên kết đặc hiệu giữa protein và

kháng thể. Kháng thể chính là tác nhân bảo vệ cơ thể chống lại sự xâm nhập của vi
khuẩn và virus. Khi kháng thể nhận ra phân tử lạ thì sẽ liên kết với phân tử này, và
trong các phân tích phát hiện GMOs thì sự phức tạp của mối liên kết lần lượt được
nhận biết nhờ phản ứng hình thành sắc tố.
- Điện di SDS (Sodium Dodecyl Sulfate): kỹ thuật dùng trong hóa sinh, di truyền và
sinh học phân tử để phân tách các protein theo tính linh động điện di của chúng (phụ
thuộc vào chiều dài hoặc khối lượng phân tử của chuỗi polypep-tide, cấu hình (xoắn)
của protein, các biến đổi hậu dịch mã và các nhân tố khác). Điện di SDS cho phép phân
ly các phân tử protein có khối lượng khác nhau.
- Phân tích Western blot: phản ứng liên kết kháng nguyên-kháng thể có tính đặc
hiệu rất cao. Vì vậy, có thể áp dụng phản ứng này để phát hiện sự có mặt cũng như tinh
sạch protein. Kháng thể (antibody) được sử dụng trong kỹ thuật này có thể là những
kháng thể đa dòng.
- Phân tích (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) là kỹ thuật hóa sinh, cũng dựa
trên phản ứng liên kết kháng nguyên-kháng thể, được dùng chủ yếu trong miễn dịch
học để phát hiện sự có mặt của kháng thể hoặc kháng nguyên trong mẫu.
2. Phương pháp khuyếch đại dựa trên cơ sở nucleotid
- Phương pháp dựa trên cơ sở ARN (Phân tích Northern blot): là phương pháp nhờ
vào sự liên kết đặc hiệu giữa phân tử ARN và phân tử ADN hoặc ARN tổng hợp (còn
gọi là đoạn mồi (primer). Primer phải bổ sung với trình tự nucleotid ở điểm khởi đầu
của phân tử ARN. Kết quả phân tử tách đôi tương tự như ADN. Thường thì sự liên kết
giữa ARN và primer sẽ dẫn đến sự chuyển hóa phân tử ARN thành phân tử ADN thông
qua quá trình sao chép ngược. Cuối cùng ADN có thể được nhân lên nhờ PCR. Hoặc
ARN được phiên mã thành hàng trăm bản copy phân tử ARN gốc và quá trình này có
thể được lặp lại nhờ sử dụng mỗi phân tử ARN copy như là một mẫu chuẩn trong kỹ
thuật NASBA (Nucleic acid sequence-based amplification).
- Phương pháp dựa trên cơ sở ADN chủ yếu là nhờ vào sự nhân đôi của ADN đặc
hiệu với kỹ thuật PCR. Kỹ thuật này được dùng để xác định các sản phẩm GM, với
đoạn mồi (primer) được thiết kế dựa trên trình tự điều tiết hoặc gen cấu trúc trên đoạn
gen chuyển. Các đoạn primer thiết kế này có một vài đặc điểm đặc biệt và có thể được

sử dụng để sàng lọc sản phẩm và phát hiện sản phẩm đặc hiệu. Kỹ thuật PCR không
thích hợp để phát hiện đối với thực phẩm đã qua chế biến ở mức độ cao bởi vì khi ấy
các đoạn ADN trong thực phẩm có thể bị gẫy thành những mảnh nhỏ. Tuy nhiên, PCR
là một phương pháp nhạy và có tính đặc hiệu cao, có thể phát hiện được acid nucleic
ngay ở khối lượng rất nhỏ. Kỹ thuật PCR không chỉ được sử dụng để xác định các sản
phẩm GM mà nó còn được sử dụng vào mục đích định lượng, định tính. Vì thế mà có
quantitative-PCR, multiplex-PCR, real-time PCR, qualitative-PCR…Để tuân theo
ngưỡng dán nhãn đối với GMOSSs có trong các thành phần thực phẩm, real-time PCR,
quantitative competitive PCR (QC-PCR) đã được ứng dụng ở nhiều phòng thí nghiệm
để kiểm soát chính thức các sản phẩm thực phẩm.
Cho đến nay các phương pháp chính đã phát triển để phát hiện GMOs và các dẫn xuất
của GMOs chủ yếu dựa trên việc phát hiện ADN, trong khi chỉ một vài phương pháp đã
được phát triển để phát hiện protein hoặc ARN. Điều này có rất nhiều lý do, ADN có thể
được làm sạch và được nhân lên hàng triệu bản sao chỉ trong một thời gian ngắn nhờ kỹ
thuật PCR. Việc phân tích ARN và protein là một qúa trình phức tạp hơn và thời gian lâu
hơn. ADN là phân tử rất bền vững , trong khi ARN lại không ổn định. Tính bền vững của
protein lại rất khác nhau, phụ thuộc vào loại protein. Thường có mối tương quan giữa số
lượng GMOs và ADN nếu như ADN biến đổi di truyền là ở trong nhân, mối tương quan
này sẽ không xảy ra nếu ADN đó là ADN ở ngoài nhân (trong sinh vật nhân chuẩn, thể
nhiễm sắc hoặc ngoài nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân sơ). Trong khi đó lại không có nhiều
mối tương quan giữa số lượng GMOs và protein hoặc ARN. Cuối cùng là ngay bản thân cơ
thể bị biến đổi di truyền đã bị tác động ở mức ADN. Hiện nay hầu như tất cả các GMOs đã
được thương mại hoá đều là cơ thể bị biến đổi ADN ở trong nhân.
KẾT LUẬN
- Các phương pháp nhận biết thực phẩm biến đổi gen hiện nay còn rất hạn chế, chủ yếu
là phân tích trong phòng thí nghiệm. Nó tương ứng với sự biểu hiện không khác biệt về
mặt cảm quan của sản phẩm thực phẩm biến đổi gen với thực phẩm thường và nhân tố thay
đổi lại có kích thước vô cùng nhỏ.
- Đề xuất: cần phát triển các bộ kit, test nhanh để phát hiên nhanh các sản phẩm thưc
phẩm biến đổi gen để phuc vụ trong các hoạt động thương mại hay sản xuất khong chỉ ở

Việt Nam mà còn ở nhiều nước trên thế giới.